(2013?承德模擬)向含1mol HCl和l mol MgSO4的混合溶液中加入1mol/L的Ba(OH)2溶液,產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量(n)與加入Ba(OH)2溶液體積(V)間的關(guān)系圖正確的是( 。
分析:含1mol HCl和l mol MgSO4的混合溶液中加入Ba(OH)2后,首先發(fā)生反應(yīng)Ba2++SO42-=BaSO4↓,生成既不溶于水又不溶于酸的BaSO4沉淀,同時OH-跟鹽酸的H+發(fā)生中和反應(yīng)OH-+H+=H2O,由于HCl的存在,OH-不能與Mg2+產(chǎn)生沉淀Mg(OH)2,待H+完全反應(yīng),OH-與Mg2+開始生成Mg(OH)2沉淀,由OH-+H+=H2O可知,H+完全反應(yīng)時加入的Ba(OH)2為0.5mol,加入Ba(OH)2溶液的體積為
0.5mol
1mol/L
=0.5L=500mL,產(chǎn)生參加反應(yīng)的硫酸根為0.5mol,此階段沉淀n(BaSO4)=0.5mol,溶液中n(SO42-)=1mol-0.5mol=0.5mol,n(Mg2+)=1mol;
繼續(xù)加入Ba(OH)2,發(fā)生反應(yīng)Ba2++SO42-=BaSO4↓、Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓,此時加入相同質(zhì)體積的Ba(OH)2溶液,生成的沉淀的量比上一階段要多,當(dāng)再加入0.5molBa(OH)2時,溶液中的SO42-恰好沉淀,參加反應(yīng)的Mg2+物質(zhì)的量為0.5mol,此階段又產(chǎn)生沉淀n(BaSO4)=0.5mol,n[Mg(OH)2]=0.5mol,加入Ba(OH)2溶液的體積為
0.5mol
1mol/L
=0.5L=500mL,此時溶液中n(Mg2+)=1mol-0.5mol=0.5mol;
在繼續(xù)加入Ba(OH)2溶液,發(fā)生反應(yīng)Mg2++2OH-+=Mg(OH)2↓,沉淀的量繼續(xù)增大,此時加入相同質(zhì)體積的Ba(OH)2溶液,生成的沉淀的量較第二階段小,但與第一階段相同,但當(dāng)再加入0.5molBa(OH)2時,0.5molMg2+完全沉淀,加入Ba(OH)2溶液的體積為
0.5mol
1mol/L
=0.5L=500mL,此時沉淀達(dá)最大量,此階段又產(chǎn)生沉淀n[Mg(OH)2]=0.5mol,再加入Ba(OH)2溶液不再產(chǎn)生沉淀.
據(jù)此作出圖象判斷.
解答:解:含1mol HCl和l mol MgSO4的混合溶液中加入Ba(OH)2后,首先發(fā)生反應(yīng)Ba2++SO42-=BaSO4↓,生成既不溶于水又不溶于酸的BaSO4沉淀,同時OH-跟鹽酸的H+發(fā)生中和反應(yīng)OH-+H+=H2O,由于HCl的存在,OH-不能與Mg2+產(chǎn)生沉淀Mg(OH)2,待H+完全反應(yīng),OH-與Mg2+開始生成Mg(OH)2沉淀,由OH-+H+=H2O可知,H+完全反應(yīng)時加入的Ba(OH)2為0.5mol,加入Ba(OH)2溶液的體積為
0.5mol
1mol/L
=0.5L=500mL,產(chǎn)生參加反應(yīng)的硫酸根為0.5mol,此階段沉淀n(BaSO4)=0.5mol,溶液中n(SO42-)=1mol-0.5mol=0.5mol,n(Mg2+)=1mol;
繼續(xù)加入Ba(OH)2,發(fā)生反應(yīng)Ba2++SO42-=BaSO4↓、Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓,此時加入相同質(zhì)體積的Ba(OH)2溶液,生成的沉淀的量比上一階段要多,當(dāng)再加入0.5molBa(OH)2時,溶液中的SO42-恰好沉淀,參加反應(yīng)的Mg2+物質(zhì)的量為0.5mol,此階段又產(chǎn)生沉淀n(BaSO4)=0.5mol,n[Mg(OH)2]=0.5mol,加入Ba(OH)2溶液的體積為
0.5mol
1mol/L
=0.5L=500mL,此時溶液中n(Mg2+)=1mol-0.5mol=0.5mol;
在繼續(xù)加入Ba(OH)2溶液,發(fā)生反應(yīng)Mg2++2OH-+=Mg(OH)2↓,沉淀的量繼續(xù)增大,此時加入相同質(zhì)體積的Ba(OH)2溶液,生成的沉淀的量較第二階段小,但與第一階段相同,但當(dāng)再加入0.5molBa(OH)2時,0.5molMg2+完全沉淀,加入Ba(OH)2溶液的體積為
0.5mol
1mol/L
=0.5L=500mL,此時沉淀達(dá)最大量,此階段又產(chǎn)生沉淀n[Mg(OH)2]=0.5mol,再加入Ba(OH)2溶液不再產(chǎn)生沉淀.
由上述分析可知三個階段加入的加入Ba(OH)2溶液的體積相同為500mL;
第一階段產(chǎn)生沉淀n(BaSO4)=0.5mol;
第二階段又生成沉淀n(BaSO4)=0.5mol,n[Mg(OH)2]=0.5mol,此時沉淀總量為1.5mol,加入Ba(OH)2溶液的總體積為1L;
第三階段又生成沉淀n[Mg(OH)2]=0.5mol,此時沉淀總量為2mol,加入Ba(OH)2溶液的總體積為1.5L.
沉淀的量與Ba(OH)2溶液體積關(guān)系圖為:
故選:D.
點(diǎn)評:考查離子反應(yīng)、化學(xué)計算、圖象分析等,難度較大,理清離子反應(yīng)的過程,確定沉淀的量與與Ba(OH)2溶液體積關(guān)系是關(guān)鍵,是對學(xué)生綜合能力的考查.
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